ポリマーセメントモルタルによる農業用水路の断面修復工法

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要約

骨材粒度分布を調整したポリマーセメントモルタルによる断面修復工法を開発した。農業用コンクリート水路の摩耗状況や断面欠損状況に応じて2～15mmの打設厚に適用可能で、通水性および耐摩耗性にも優れている。

• キーワード:農業用水路、断面修復、ポリマーセメントモルタル、コンクリート
• 担当:農工研・施設資源部・水利施設機能研究室
• 連絡先:電話029-838-7573、電子メールtokasiki@affrc.go.jp
• 区分:農村工学
• 分類:技術及び行政 普及

背景・ねらい

農業用コンクリート水路においては、摩耗や断面欠損等による通水性能の低下(粗度係数の増加)や漏水が問題となっている水路が数多く存在し、これら水路の機能回復を図るために種々の断面修復工法が適用されている。断面修復工法には、農業用水路への要求性能から、平滑性や耐摩耗性等が求められている。
本工法は、農業用コンクリート水路の摩耗状況や断面欠損状況に応じて広範囲の打設厚に適用可能で、通水性、耐摩耗性にも優れた断面修復工法である。

成果の内容・特徴

• 本工法は、水路表面を高圧水洗浄した後に高浸透性エポキシ樹脂系プライマーを塗布し、その上に粉末樹脂、骨材、短繊維、セメント等をプレミックスしたポリマーセメントモルタルを吹付けおよび左官仕上げにより施し,既設水路躯体の通水表面における平滑性・水密性などを回復・向上させて,水路の機能回復を図る工法である(図1)。
• 骨材粒度分布の調整により、2～15mmの打設厚に適用可能とした。
• ポリマーセメントモルタル材料の保水性の向上により、広範囲に及ぶ施工でも、収縮ひび割れや、反返り・浮き・はく離を抑制することを可能とした。
• 高浸透性エポキシ樹脂系プライマーの硬化接着により、脆弱化した既設水路躯体の一体化が図られ、かつ、接着耐久性にも優れることが確認された。
• 模型水路を用いた粗度係数測定の結果、平均0.010であり、コンクリート(現場打ちフリューム標準値0.015,既製フリューム標準値0.014)やセメントモルタル(標準値0.013)に比べ小さく、水理的に優位であることが確認された。
• 水流摩耗試験における表面粗さ変化(図2)では、開発したポリマーセメントモルタル(開発材料)、一般的な市販ポリマーセメントモルタル2種類(PCM1,PCM2)およびセメントモルタル3種類(S/C=2.0・W/C=40%、S/C=2.0・W/C=50%、S/C=3.0・W/C=40%)との比較の結果、表面粗さ指標Ln/50は開発したポリマーセメントモルタルが1.04程度と市販ポリマーセメントモルタルおよびセメントモルタルと比べても小さく、また、試験14日以降はほとんど変化せず,水流摩耗が進行しても平滑性が良好に保持されることが確認された。
• すり磨き摩耗試験および転がり摩擦摩耗試験における摩耗重量変化(図3、4)の結果より、両試験において開発したポリマーセメントモルタルの摩耗重量は、セメントモルタルや市販ポリマーセメントモルタルに比べ小さく、耐摩耗性に優れることが確認された。

成果の活用面・留意点

• 本工法は、高浸透性エポキシ樹脂系プライマーを用いて、脆弱化した既設水路躯体の一体化回復を図る工法ではあるが、適用水路の表層脆弱化の程度によっては脆弱化層の除去等の前処理を検討する必要がある。

具体的データ

その他

• 研究中課題名:農業水利施設の機能診断・維持管理及び更新技術の開発
• 実施課題名:既設水路躯体を利用した農業用水路機能回復技術の開発
• 課題ID:412-a-00-005-00-I-06-4501
• 予算区分:交付金プロ(施設機能)
• 研究期間:2004～2006年度
• 研究担当者:渡嘉敷勝、増川晋、中矢哲郎、森充広、江口和雄・高橋晃・
                    石神暁郎(共同研究・ショーボンド建設(株))
• 発表論文等:
  1)石神ら(2006) 、農業用コンクリート水路における断面修復工法の開発および評価、コンクリート構造物の補修・
  

     補強・アップグレード論文報告集 6巻、pp.173-178
  2)特許出願、コンクリート水路補修工法、2006-214443